Нейронный шум: учёные объяснили неожиданные преимущества аутизма
Мы привыкли думать об аутизме как о нарушении, списке проблем и ограничений. Но что, если мы смотрели в бинокль не с того конца? Что, если особенности мозга, которые создают трудности в одном, дают суперспособности в другом? Австралийские учёные решили копнуть именно в эту сторону — и нашли неожиданное подтверждение.
В последние десятилетия исследования аутизма были сосредоточены в основном на поведенческих, когнитивных и социальных трудностях, связанных с этим расстройством. Недавно Пратик Рауль из Университета Канберры (Австралия) и его команда изучили когнитивные преимущества, характерные для аутизма, и смогли частично понять, почему и как это расстройство может повышать когнитивную производительность.
Расстройства аутистического спектра — это про нейроразвитие, про то, как нейроны выстраивают связи. И да, классические описания твердят о повторяющемся поведении, трудностях с общением, узких интересах. Но ещё в 2013 году учёные из Стэнфорда сделали любопытное открытие: у детей с аутизмом нейроны общаются друг с другом активнее. Причём и локально, и на дальних расстояниях. Другое исследование в Сан-Диего подтвердило: в мозге аутистов есть зоны гиперсвязанности. Недостаточная связность? А вот и нет.
«Эти очень хорошо спланированные исследования ставят под сомнение результаты предыдущих работ, в которых предполагалось, что мозг детей-аутистов характеризуется недостаточной связностью», — говорит невролог Нучин Хаджихани из Гарварда.
Команда Рауля пошла дальше и решила выяснить, даёт ли эта особенность какие-то преимущества. И оказалось, что да. Люди с аутизмом быстрее находят простую фигуру в сложном узоре, лучше справляются с сортировкой блоков по форме и цвету, эффективнее отыскивают предметы в загромождённой обстановке. Вопрос: как у них это получается?
Ответ, который предлагает Рауль, звучит почти как парадокс: нейронный шум.
В центре внимания нейронный шум
Что такое нейронный шум? Представьте себе радиоприёмник, который слегка фонит. Вот так и мозг: даже в покое в нём происходят случайные флуктуации активности. Они накладываются на сигналы от органов чувств, и в итоге реакция на одно и то же событие каждый раз немного разная.
У людей с аутизмом этого шума больше. ЭЭГ показывает более сильные колебания, нейроны работают менее предсказуемо. Раньше это считали просто помехой, объясняющей трудности. Но Дэвид Симмонс из Университета Глазго выдвинул смелую гипотезу: а что, если шум может быть полезен?
Существует явление, которое физики называют стохастическим резонансом. Если совсем грубо: иногда добавление шума помогает разглядеть слабый сигнал. Команда Рауля решила проверить это на людях.
Они провели эксперимент с заданиями на распознавание букв. Участникам показывали буквы на статичном фоне, который создавал дополнительный визуальный шум. Идея была простая: визуальный шум добавится к нейронному. У кого шума мало — станет лучше, у кого и так много — не изменится.
«Самое интересное предсказание заключалось в том, что шум не поможет людям с высокой степенью аутизма, поскольку их собственный нейронный шум уже гарантирует оптимальную производительность», — объясняет Рауль.
И результаты совпали с предсказанием. Люди с высокими аутистическими чертами показали лучшие результаты, чем нейротипичные. Их мозг уже работал в режиме «оптимального шума», и дополнительная помеха им была ни к чему.
«Мозг людей с аутизмом отличается от других и имеет свои ограничения, но также и преимущества», — резюмирует Рауль.
Конечно, исследование не включало людей с клиническим диагнозом, но оно чётко показало: гипотеза стохастического резонанса работает. А значит, возможно, нам стоит перестать рассматривать аутизм только как расстройство. Иногда то, что мешает в социальном мире, даёт невероятное преимущество в мире визуальном.
